Question

氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛。

（1）①SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术（除去烟气中的NO_x），SNCR-SCR流程中发生的主要反应有：

4NO（g）+4NH₃（g）+O₂（g） 4N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1627．2kJ•mol^-1；

6NO（g）+4NH₃（g） 5N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1807．0kJ•mol^-1；

6NO₂（g）+8NH₃（g） 7N₂（g）+12H₂O（g）△H=-2659．9kJ•mol^-1；

反应N₂（g）+O₂（g） 2NO（g）的△H= ____________ kJ•mol^-1

②液氨可以发生电离：2NH₃（l） NH₂^-+NH₄⁺，COCl₂和液氨发生“复分解”反应生成尿素，写出该反应的化学方程式____________；

（2）氨气易液化，便于储运①若在恒温恒容的容器内进行反应2NH₃（g） N₂（g）+3H₂（g）；△H=+94．4kJ/mol，下列表示该反应达到平衡状态的标志有____________（填字母序号）

A．容器中混合气体的密度保持不变

B．NH₃（g）百分含量保持不变

C．容器中混合气体的压强保持不变

D．有3个H-H键生成同时又1个N≡N键生成

②其他条件相同时，该反应在不同催化剂作用下反应，相同时间后，氨气的转化率随反应温度的变化如图所示．在600℃时催化效果最好的是____________（填催化剂的化学式）．c点氨气的转化率高于b点，原因是____________。

（3）如图表示使用新型电极材料，以N₂、H₂ 为电极反应物，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液组成的既能提供能量又能实现氮固定的新型电池。请写出该电池的正极反应式____________；生产中可分离出的物质A的化学式为____________。

Answer

（1）①+179．8；

②COCl2+4NH3=CO（NH2）2+2NH4Cl；

（2）①BC

②Ru；c点温度较高，且Ru比Fe的催化能力更强

（3）N2+8H++6e-═2NH4+；NH4Cl。

【解析】

试题分析：（1）①4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）4N2（g）+6H2O（g）△H=-1627．2kJ•mol-1；②6NO（g）+4NH3（g）5N2（g）+6H2O（g）△H=-1807．0kJ•mol-1；③6NO2（g）+8NH3（g）7N2（g）+12H2O（g）△H=-2659．9kJ•mol-1；依据盖斯定律①-②得到N2（g）+O2（g）2NO（g）△H=+179．8kJ•mol-1；故答案为：+179．8；

②由于液氨的电离方程式为2NH3（l）NH2-+NH4+，COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素，而尿素的化学式为CO（NH2）2，可知该反应的化学方程式为COCl2+4NH3=CO（NH2）2+2NH4Cl，故答案为：COCl2+4NH3=CO（NH2）2+2NH4Cl；

（2）①若在恒温恒容的容器内进行反应2NH3（g） N2（g）+3H2（g）；△H=+94．4kJ/mol。A．容器中混合气体的密度始终保持不变，不能表示该反应达到平衡状态的标志，故A错误；B．NH3（g）百分含量保持不变，表示该反应达到平衡状态的标志，故B正确；C．该反应属于气体的物质的量发生变化的反应，容器中混合气体的压强保持不变，表示该反应达到平衡状态的标志，故C正确；D．有3个H-H键生成同时必定有1个N≡N键生成，不能表示该反应达到平衡状态的标志，故D错误；故选BC。

②根据图可知，在600℃时催化效果最好的是Ru，b、c点均未达到平衡，c点温度较高，反应速率较快，氨气的转化率较高，故答案为：Ru；c点温度较高，且Ru比Fe的催化能力更强；

（3）放电过程中，负极电极反应为：H2-2e-=2H+，正极电极反应N2+8H++6e-═2NH4+；生产中可分离出的物质A的化学式为NH4Cl，故答案为：N2+8H++6e-═2NH4+；NH4Cl。

【考点定位】考查热化学方程式的书写方法、化学反应速率及化学平衡影响因素、新型燃料电池

【名师点晴】根据盖斯定律，由已知热化学反应方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数进行相应的加减。盖斯定律的使用方法：①写出目标方程式；②确定“过渡物质”（要消去的物质）；③用消元法逐一消去“过渡物质”。原电池中电极反应式的书写方法：①先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失；②注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存；③若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水；④正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。